安全仪表系统SIS简介PPT课件
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可靠性（Reliability）
指系统在规定时间间隔(t)内发生故障的概率。如系统一 年内的可靠性为99.99％意味者系统一年中工作时失败的概率为 0.01
SIS常用术语
表决（Voting）
用多数原则确定结果。 1oo1D (1 out of 1D) 1oo2 (1 out of 2) 1oo2D (1 out of 2D) 2oo3 (2 out of 3) 2oo4D (2 out of 4D)
石油化工安全仪表系统设计规范（中华人民 共和国石油化工行业标准） Design code for safety instrumented system in petrochemical industry
SIS功能及基本要求
安全仪表系统（SIS）在生产装置的开车、停车阶段，运行扰动以 及维护操作期间，对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。无 论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及 一些不可抗拒因素引发的危险，SIS系统都应立即作出正确反应并 给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发 生和事故的扩散，使危害减少到最小。
DCS可进行手动/自动切换
DCS系统只做一般联锁、泵的 开停、顺序控制，安全级别不像 SIS那么高。
SIS是静态系统，在正常工况下，它始终 监视装置的运行，系统输出不变，对生产 过程不产生影响，在异常工况下，它将按 着预先设计的策略进行逻辑运算，使生产 装置安全停车。
SIS必须测试潜在故障。
1取1带诊断 2取1 2取1带诊断 3取2 4取2带诊断
安全度等级 (SIL)
Safety Integrity Level
安全度等级的初步确定
SIS的安全度等级是由构成SIS系统的三个单元的SIL来初步确定的: SIL回路= SIL传感器+ SIL逻辑单元+SIL执行机构 例如传感器为SIL2级,而SIL2每年故障概率平均值为0.01~0.001，
安全仪表系统（SIS）： 仪表系统用于实现1个或多个安全仪表功能.安全仪
表系统包括传感器（SENSOR）、逻辑运算器（Logic solver) 和最终执行元件(Final element) .
SIS用标准规范
ANSI/ISA-84.01 IEC 61508
IEC 61511 DIN V 19250 IEC 61131 SH/T3018-2003
SIS系统对风险的控制
0
机械安全保护层
安全仪表系统（SIS）
SIL
报警系统/操作 工艺控制系统
工艺设备
HAZOP
安全仪表系统(SIS)
安全仪表系统 (Safety Instrumented System - SIS) 仪表保护系统(Instrument Protection System- IPS) 安全联锁系统 (Safety Interlocking System - SIS) 紧急停车系统 (Emergency Shut-Down System - ESD)
SIS用于监视生产装置的运行状况，对出 现异常工况迅速进行处理，使故障发生的 可能性降到最低，使人和装置处于安全状 态。
DCS是“动态”系统，它始终 对过程变量连续进行检测、运算 和控制，对生产过程动态控制， 确保产品质量和产量。
DCS可进行故障自动显示
DCS对维修时间的长短的要求 不算苛刻。
容错（Fault Tolerant）
功能模块在出现故障或错误时，仍继续执行特定功能的能力 。
安全度等级（Safety Integrity Level - SIL）
用于描述安全仪表系统安全综合评价的等级。
故障危险概率（Probability of Failing Dangerously - PFD）
安全仪表系统简介
石油化工安全保护级别
7. Emergency Response 紧急响应 6. Physical protection(F&G） 物理保护
5. Relief Devices 释放设备 4. SIS 安全仪表系统
3. Alarm Operators-操作员报警 2. DCS -集散控制系统 1. Process工艺过程
Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries Functional Safety of electrical / electronic /programmable electronic safety-related system Functional Safety Instrumented systems for the Process Industry Section Programmable Safety System Programmable Controllers
SIS维修时间非常关键，弄不好造成装置 安全停车。
SIS永远不允许离线运行，否则生产装置 将失去安全保护屏障。
SIS与DCS相比，在可靠性，可用性上要 求更严格。ISCห้องสมุดไป่ตู้1508，ISA.S84.01强烈推 荐SIS与DCS硬件独立设置。
SIS常用术语
冗余（Redundant）
用多个相同模块或部件实现特定功能或数据处理。
能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障出现的概
率。
SIS常用术语
故障安全（Failing to Safe - FTS）
安全仪表系统发生故障时，使被控制过程转入预定安全状态
可用性（Availability）
系统可以使用工作时间的概率。如系统的可用性为99.99% ，意味着在10000小时的工作将有1小时的故障中断时间。
SIS 系 统 应 具 备 高 的 可 靠 性 （ Reliability) 、 可 用 性 （ Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统本身 出现故障时还能保证提供安全保护功能。
SIS与DCS的区别
DCS
SIS
DCS用于过程连续测量、常规 控制（连续、顺序、间歇等）、 操作控制管理，保证生产装置平 稳运行。
指系统在规定时间间隔(t)内发生故障的概率。如系统一 年内的可靠性为99.99％意味者系统一年中工作时失败的概率为 0.01
SIS常用术语
表决（Voting）
用多数原则确定结果。 1oo1D (1 out of 1D) 1oo2 (1 out of 2) 1oo2D (1 out of 2D) 2oo3 (2 out of 3) 2oo4D (2 out of 4D)
石油化工安全仪表系统设计规范（中华人民 共和国石油化工行业标准） Design code for safety instrumented system in petrochemical industry
SIS功能及基本要求
安全仪表系统（SIS）在生产装置的开车、停车阶段，运行扰动以 及维护操作期间，对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。无 论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及 一些不可抗拒因素引发的危险，SIS系统都应立即作出正确反应并 给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发 生和事故的扩散，使危害减少到最小。
DCS可进行手动/自动切换
DCS系统只做一般联锁、泵的 开停、顺序控制，安全级别不像 SIS那么高。
SIS是静态系统，在正常工况下，它始终 监视装置的运行，系统输出不变，对生产 过程不产生影响，在异常工况下，它将按 着预先设计的策略进行逻辑运算，使生产 装置安全停车。
SIS必须测试潜在故障。
1取1带诊断 2取1 2取1带诊断 3取2 4取2带诊断
安全度等级 (SIL)
Safety Integrity Level
安全度等级的初步确定
SIS的安全度等级是由构成SIS系统的三个单元的SIL来初步确定的: SIL回路= SIL传感器+ SIL逻辑单元+SIL执行机构 例如传感器为SIL2级,而SIL2每年故障概率平均值为0.01~0.001，
安全仪表系统（SIS）： 仪表系统用于实现1个或多个安全仪表功能.安全仪
表系统包括传感器（SENSOR）、逻辑运算器（Logic solver) 和最终执行元件(Final element) .
SIS用标准规范
ANSI/ISA-84.01 IEC 61508
IEC 61511 DIN V 19250 IEC 61131 SH/T3018-2003
SIS系统对风险的控制
0
机械安全保护层
安全仪表系统（SIS）
SIL
报警系统/操作 工艺控制系统
工艺设备
HAZOP
安全仪表系统(SIS)
安全仪表系统 (Safety Instrumented System - SIS) 仪表保护系统(Instrument Protection System- IPS) 安全联锁系统 (Safety Interlocking System - SIS) 紧急停车系统 (Emergency Shut-Down System - ESD)
SIS用于监视生产装置的运行状况，对出 现异常工况迅速进行处理，使故障发生的 可能性降到最低，使人和装置处于安全状 态。
DCS是“动态”系统，它始终 对过程变量连续进行检测、运算 和控制，对生产过程动态控制， 确保产品质量和产量。
DCS可进行故障自动显示
DCS对维修时间的长短的要求 不算苛刻。
容错（Fault Tolerant）
功能模块在出现故障或错误时，仍继续执行特定功能的能力 。
安全度等级（Safety Integrity Level - SIL）
用于描述安全仪表系统安全综合评价的等级。
故障危险概率（Probability of Failing Dangerously - PFD）
安全仪表系统简介
石油化工安全保护级别
7. Emergency Response 紧急响应 6. Physical protection(F&G） 物理保护
5. Relief Devices 释放设备 4. SIS 安全仪表系统
3. Alarm Operators-操作员报警 2. DCS -集散控制系统 1. Process工艺过程
Application of Safety Instrumented Systems for the Process Industries Functional Safety of electrical / electronic /programmable electronic safety-related system Functional Safety Instrumented systems for the Process Industry Section Programmable Safety System Programmable Controllers
SIS维修时间非常关键，弄不好造成装置 安全停车。
SIS永远不允许离线运行，否则生产装置 将失去安全保护屏障。
SIS与DCS相比，在可靠性，可用性上要 求更严格。ISCห้องสมุดไป่ตู้1508，ISA.S84.01强烈推 荐SIS与DCS硬件独立设置。
SIS常用术语
冗余（Redundant）
用多个相同模块或部件实现特定功能或数据处理。
能够导致安全仪表系统处于危险或失去功能的故障出现的概
率。
SIS常用术语
故障安全（Failing to Safe - FTS）
安全仪表系统发生故障时，使被控制过程转入预定安全状态
可用性（Availability）
系统可以使用工作时间的概率。如系统的可用性为99.99% ，意味着在10000小时的工作将有1小时的故障中断时间。
SIS 系 统 应 具 备 高 的 可 靠 性 （ Reliability) 、 可 用 性 （ Availability）和可维护性（Maintainability）。当SIS系统本身 出现故障时还能保证提供安全保护功能。
SIS与DCS的区别
DCS
SIS
DCS用于过程连续测量、常规 控制（连续、顺序、间歇等）、 操作控制管理，保证生产装置平 稳运行。